Rele

Question: Kuka keksi releen?




Rele on sähköisesti ohjattava sähkömekaaninen kytkin, jonka toiminta perustuu sähkömagneettiin. Releen keksi Joseph Henry vuonna 1835. Releellä ohjataan erillisen ohjausvirran avulla suurempia jännitteitä ja sähkövirtoja. Suuria päävirtapiirin ohjaukseen tarkoitettuja releitä kutsutaan usein kontaktoreiksi.
Toimintaperiaate
Kun releen käämiin kytketään virta, se synnyttää magneettikentän, joka vetää releen liikkuvan kärjen kiinni paikallaan olevaan kontaktiin (tai irrottaa sen siitä, riippuen releen rakenteesta). Kun releeltä katkaistaan ohjausjännite, kärki palaa jousivoimalla ns. lepoasentoon (tietyissä releissä se voi myös jäädä paikoilleen).
Käyttötarkoituksia
Korkeajännitteisen piirin ohjaaminen matalalla jännitteellä
Vahvan virran ohjaaminen heikolla virralla (esimerkiksi autojen valoja ohjataan releillä.)
Boolen logiikan mukainen JA voidaan toteuttaa releiden sarjaankytkennällä ja TAI releiden rinnankytkennällä. Näitä kytkentöjä käytetään turvallisuuden kannalta kriittisissä logiikoissa, kuten ydinjätteen käsittelyssä.
Äänen tuottoon mm. soittokelloissa: Lepotilassa ankkuri on kiinni soittokellon kuvussa. Ohjauskäämin virta kytketään sarjaan releen ohjaaman piirin kanssa.  Siinä kulkee virta releen ankkurin koskiessa kupuun, joka on kytketty nollapotentiaaliin. Käämi alkaa vetää ankkuria itseään kohti ja kun ankkuri irtoaa kuvusta, virta katkeaa ja jousi iskee ankkurin kupua vasten ja syntyy ääni. Tämä toistuu niin kauan kuin sähköä on saatavilla.
Reletyypit
Askelrele
Askelrele (myös sysäysrele, impulssirele tai pulssirele) vaihtaa tilaa aina, kun ohjausvirta kytketään ja säilyttää tilan, vaikka ohjausvirta katkeaa. Askelreleitä käytetään esimerkiksi valaistuksen ohjauksessa, jos käytetään painikemallisia kytkimiä.
Aikarele
Aikareleen toiminta-aikaa voidaan säätää. Ajastus voi toimia esimerkiksi vuorokauden mittaisissa jaksoissa (ulkovalaistus ja auton lämmityspistorasiat) tai alkaa alusta, kun painetaan kytkintä (porrasvaloautomaatti).  (Vrt. kellokytkin)
Kontaktori
Suurille tehoille tarkoitettuja releitä kutsutaan kontaktoreiksi. Niitä käytetään sähkömoottorien ja isojen valaisinryhmien ohjauksessa.
Lämpörele
Lämpörele katkaisee virran ylikuormitustilanteessa. Niitä käytetään yleensä sähkömoottorien ylivirtasuojauksessa.
Puolijohderele
Puolijohderele ei sisällä liikkuvia osia, joten se on paljon nopeampi ja kestää useampia kytkentäkertoja kuin mekaaninen rele. Kärjet on korvattu transistoreilla tai muilla puolijohdekytkimillä.
Reed-rele
Reed-rele (käytetään myös nimitystä kielirele) koostuu ferromagneettisista kosketinkielistä, jotka sijaitsevat kosteudelta suojatussa putkessa, ja putken ympärillä olevasta kelasta, joka synnyttää magneettikentän. Kun kelaan johdetaan sähkövirta, kielet taipuvat yhteen tai erilleen riippuen koskettimien tyypistä. Reed-releet eivät kestä suuria virtoja, mutta ne ovat nopeita ja kestävät useita kytkentäkertoja. Reed-releen tapaan toimii myös magneettinen läheisyyskytkin, jota käytetään murtohälyttimissä: oveen kiinnitetty kestomagneetti magnetoi ovenpieleen kiinnitetyn kielireleen, joka sulkeutuu. Oven avautuessa magneettikenttä poistuu ja kielirele avautuu.
Kosketintyypit
Releessä voi olla yksi tai useampia koskettimia.
Sulkeutuva kosketin (NO, Normally Open) päästää virran kulkemaan, kun rele vetää.
Avautuva kosketin (NC, Normally Closed) katkaisee virran releen vetäessä.
Vaihtokosketin (CO, Change Over) sisältää molemmat toiminnot.

Luokka:Elektroniikan komponentit
Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit